断層面の形態観察に基づく断層活動性評価手法の検討

田中 義浩*; 亀高 正男*; 岡崎 和彦*; 鈴木 一成*; 瀬下 和芳; 青木 和弘; 島田 耕史; 渡邊 貴央; 中山 一彦

応用地質, 59(1), p.13 - 27, 2018/04

上載地層法が適用できない断層の活動性評価に資するため、活断層と非活断層の断層露頭で断層面の形態観察を実施し、断層活動性評価の指標を検討した。活断層としては五助橋断層の五助ダム上流露頭と六甲断層の船坂西露頭を、非活断層として六甲蓬莱峡のK地点を対象に、断層面の「連続性」,「切断関係」,「平滑性」に着目した。連続性は「断面形状の連続区間率測定」、切断関係は「周辺構造の切断率測定」を行った。平滑性については「断面形状の平面区間率測定」、「粗さ/うねり形状の測定」及び「写真解析による算術平均粗さ測定」という3種類の測定を行い、合計5つの測定手法を検討した。本研究結果から、「断面形状の連続区間率測定」、「周辺構造の切断率測定」、「断面形状の平面区間率測定」について、活断層と非活断層を見分ける識別基準値を有する可能性が示された。なお、引き続き、識別基準値の明確化とその検証のために測定事例の追加・検討、議論が必要である。

走査型電子顕微鏡(SEM)用の断層中軸部小型定方位試料の作製法

島田 耕史; 亀高 正男*; 中山 一彦; 瀬下 和芳; 田中 義浩; 林 俊夫*; 田中 遊雲; 下釜 耕太*; 岡崎 和彦*

地質学雑誌, 119(11), p.727 - 731, 2013/11

https://doi.org/10.5575/geosoc.2013.0050

脆弱で細粒かつ少量の断層中軸部の試料から、できるだけ多くの微細構造観察機会を得ると共に、化学分析等に供せられる試料量を確保する観点から、微小な試料の走査型電子顕微鏡(SEM)の利用は有効と考えられる。その際に課題となるのは、脆弱な試料の定方位情報を保持させたまま、SEMの試料室へ入れる方法の確立であり、実用上可能とされ得る迅速な試料採取方法の確立である。本稿では、ステープラー(ホチキス)の針を、互いに直角な小平面を持っている事を活かした定方位用の枠として用い、特殊な薬品や高度な備品類の使用を抑え、野外での迅速な定方位試料採取、貴重な試料からの採取を可能とする、SEM観察用定方位試料作製手法の手順を紹介する。

火山ガラス及びベントナイトの長期変質挙動に関するナチュラルアナログ研究(I)

高野 仁*; 桜本 勇治*; 岡崎 和彦*

PNC TJ4308 89-001VOL1, 17 Pages, 1989/01

PNC-TJ4308-89-001VOL1.pdf:1.31MB

高レベル放射性廃棄物の地層処分に係わるナチュラルアナログ研究の一環として,火山ガラスおよびベントナイトの変質性状に関する現地調査を実施した。また,火山ガラスの変質環境条件に関しては,特に水質環境の評価手法を検討した。火山ガラスについては,伊豆大島火山起源の噴出時代の異なる2つのスコリアガラスを対象として,地形,地質,気候等の環境条件の調査を実施するとともに,X線回折分析,化学分析,偏光顕微鏡観察,水質分析等を行い変質性状を検討した。その結果,1.スコリアガラスはいずれもSiO2量5152%で玄武岩質であり,年間平均気温約15,年間平均降水量約3000mmの,透水性の良い不飽和領域に置かれていること,2.両スコリアともに褐色の10-310-2mmの風化変質層が認められ,古い年代のスコリアガラス(1239年前噴出)は新しい年代のスコリアガラス(877年前噴出)よりもNa,Mg,Ca等の相対的な減少が認められることが明かとなった。ベントナイトについては,新潟県の村上セリサイト鉱床を例として,地表踏査,X線回折分析を行い,1.モンモリロナイトとセリサイトを含む粘土鉱床が凝灰岩を母岩とし流紋岩との境界部に層状に分布していること,2.粘土鉱床には変質鉱物として,パイロフィライト,セリサイト,カオリナイト,モンモリロンイトが含まれていることが明かとなった。また,不飽和領域に置かれたスコリアガラスの間隙水の水質評価法を検討した。その結果1.減圧法による間隙水の抽出が有効であること,2.間隙水と浸透水の水質が良く一致していることが判明した。

走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた断層破砕帯の定方位試料の微細組織観察

中山 一彦; 島田 耕史; 瀬下 和芳; 田中 義浩; 亀高 正男*; 岡崎 和彦*; 下釜 耕太*; 林 俊夫*

no journal, , 

断層破砕帯にはさまざまなスケールの変形構造が形成されており、これらをもとに断層の運動方向を特定することができる。細粒な断層破砕物質には、露頭スケールで明瞭な変形組織が認定できない場合も多く、薄片観察などのよりマイクロスケールでの観察が必須となっている。また、断層面上に残された条線は、断層のずれの方向を特定するための重要な手がかりとなる。しかし、肉眼による条線観察では、コメットマークなどの運動方向を1方向に特定する構造が見られない場合には、断層の運動方向を2方向から絞れない場合も多い。一方、走査型電子顕微鏡を用いた断層面や断層破砕物質の観察は古くから行われている(例えば、宇井、1986など)。筆者らは、断層破砕帯の性状観察・分析による断層活動の評価手法について研究を行っている。その一環として、破砕帯から採取した定方位試料、又は断層破砕帯そのものからSEM観察用の定方位試料を作製し、観察を実施した。断層破砕物質のSEM観察では、定方位で観察を実施することが望ましい。しかし、軟質かつ脆い断層破砕物質を、方位情報を保持たせたままSEMの試料室に入るサイズに整形することはしばしば困難を伴う。この問題をクリアし簡便かつ的確にSEM観察用の定方位試料を作製する手法を紹介する。そして、有馬高槻構造線・六甲断層や塩ノ平断層などを対象にした、破砕帯試料のSEM観察の結果を報告する。

断層破砕帯の性状観察に基づく断層活動性評価手法の検討; 調査露頭の選定、断層面の形態観察,硬さと色調の評価

亀高 正男*; 岡崎 和彦*; 中山 一彦; 瀬下 和芳; 青木 和弘; 田中 義浩; 島田 耕史; 鈴木 一成*; 下釜 耕太*; 稲田 徳之*

no journal, , 

断層の活動性評価はいわゆる上載地層法として、断層に上載する地層に断層の変位・変形が及んでいるかどうかによってなされる。しかし、基盤岩中に断層破砕帯があり、それを上載する最近の地層が分布していない場合には、活動性を評価することが困難となる。本研究では、活断層と非活断層の断層破砕帯の観察・分析に基づく活動性評価手法について検討を進めている。本発表では、文献調査・地表地質踏査により調査露頭を選定した(花崗岩地帯に限定)。活断層の指標断層として、兵庫県南部、六甲山地に分布する六甲-淡路断層帯五助橋断層と、有馬-高槻構造線六甲断層を選定し、非活断層の指標断層としては、六甲山地北部の六甲蓬莱峡付近断層を選定した。本発表では、主に露頭において簡便に実施できる調査方法に着目し、断層面の形態観察(連続性・平面性など)、と原位置試験として破砕帯の硬さ及び色調の評価について、それぞれの手法の妥当性を検討した結果を報告する。

塩ノ平断層における断層ガウジの摩擦係数

青木 和弘; 瀬下 和芳; 田中 義浩; 亀高 正男*; 酒井 亨*; 岡崎 和彦*; 嶋本 利彦*

no journal, , 

4.11地震による活動区間と非活動区間との違いに注目した調査・研究を進めており、今回の発表では、活動区間である塩ノ平断層の地表露頭から採取した断層ガウジを用いた低速・高速摩擦試験結果について報告する。試験機は、中国地震局地質研究所が所有する回転剪断式低速・高速摩擦試験機を用いた。試料は、塩ノ平断層のうち、別当露頭で確認された結晶片岩中の幅数十cmの厚い断層ガウジから採取したもの、塩ノ平露頭で確認された砂岩と結晶片岩の接する断層面に沿って確認された断層ガウジより採取した。試験条件は、断層ガウジ試料の初期圧密を15MPa、垂直応力1.02.0MPa、すべり速度20mm/s2.1m/sとし、低速・高速摩擦試験を実施した。また、無水及び含水条件下で実施し、更に、摩擦の速度依存性についても求めた。試験結果からは、両露頭の断層ガウジは、無水条件下で0.60.8程度の高い摩擦係数を示すのに対して、含水条件下では0.10.2の極めて低い摩擦係数を示した。また、断層ガウジの摩擦係数は速度の増加とともにわずかに増加し、高速ほど摩擦が大きくなる「速度強化」の性質をもつことが明らかになった。